[發明專利]LED外延片及其制備方法

有效

• 申請號: 201510833966.8
• 申請日: 2015-11-24
• 公開（公告）號: CN105428478B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 林傳強;苗振林;盧國軍
• 申請（專利權）人: 湘能華磊光電股份有限公司
• 主分類號: H01L33/06
• 分類號: H01L33/06;H01L33/32;H01L33/00
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 李杰

1.一種LED外延片，其特征在于，包括從下至上依序設置的襯底(10)、低溫緩沖GaN層(20)、不摻雜GaN層(30)、N型GaN層(40)、多周期量子阱層(50)、P型AlGaN層(60)和P型GaN層(70)；

所述多周期量子阱層(50)包括6～14個周期的In_xGa_1-xN層(52)/GaN層(53)，在任一周期內，從下至上依次設有InN薄層(51)、In_xGa_1-xN層(52)和GaN層(53)，所述InN薄層(51)的厚度為0.5nm，x為0.20～0.22；所述In_xGa_1-xN層(52)的厚度為2.5-3nm，所述GaN層(53)的厚度為11-12nm，所述InN薄層(51)為連續鍍膜生長的膜層。

2.根據權利要求1所述的LED外延片，其特征在于，

所述低溫緩沖GaN層(20)的厚度為20-30nm；

所述不摻雜GaN層(30)的厚度為3-4um；

所述N型GaN層(40)的厚度為3-4μm，Si摻雜濃度為5E+18～2E+19；

所述P型AlGaN層(60)的厚度為20-100nm，Al摻雜濃度為1E+20-2E+20，Mg摻雜濃度為8E+18-1E+19；

所述P型GaN層(70)的厚度為20～100nm，Mg摻雜濃度5E+18-1E+19。

3.一種權利要求1所述的LED外延片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

在所述襯底(10)上依次生長低溫緩沖GaN層(20)、不摻雜GaN層(30)和N型GaN層(40)；

在所述不摻雜GaN層(30)上設置多周期量子阱層(50)，在任一周期中，在鍍In_xGa_1-xN層(52)和GaN層(53)之前，在鍍膜時間為10～60秒、銦源流量為200～1500sccm、溫度為700～750℃、壓力為100～800mbar的條件下鍍InN薄層(51)；

依次鍍P型AlGaN層(60)和P型GaN層(70)。

4.根據權利要求3所述的LED外延片的制備方法，其特征在于，所述InN薄層(51)在鍍膜時間為30秒、銦源流量為1000sccm、溫度為740℃、壓力為300mbar的條件下鍍制。

5.根據權利要求3所述的LED外延片的制備方法，其特征在于，在任一周期中，在鍍膜時間為150～230秒、鎵源流量為250-1000sccm、銦源流量為200～1500sccm、溫度為700～750℃、壓力為100～800mbar的條件下鍍In_xGa_1-xN層(52)；

在鍍膜時間為120～360秒、鎵源流量為200～600sccm、溫度為800～850℃、壓力為100～800mbar的條件下鍍GaN層(53)。

6.根據權利要求3所述的LED外延片的制備方法，其特征在于，

在鍍膜速率為1.0～3埃/秒、溫度為530～560℃、壓力為100～800mbar的條件下鍍低溫緩沖GaN層(20)；

在鍍膜速率為5～15埃/秒、溫度為1000～1100℃、壓力為100～800mbar的條件下鍍不摻雜GaN層(30)；

在鍍膜速率為1.0～3埃/秒、溫度為900～930℃、壓力為100～800mbar的條件下鍍P型AlGaN層(60)；

在鍍膜速率為1.0～3埃/秒、溫度為930～1000℃、壓力為100～800mbar的條件下鍍P型GaN層(70)。

7.根據權利要求3所述的LED外延片的制備方法，其特征在于，在所述襯底(10)上依次生長低溫緩沖GaN層(20)之前還包括：

在1000-1200℃的氫氣氣氛下處理襯底(10)3-5分鐘。